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Contact Mechanisms and Contact Resistance Characteristics of Solid Tin and Plated Tin Contacts Used for Connectors Mécanismes de contact et caractéristiques de résistance de contact des contacts en étain massif et en étain plaqué utilisés pour les connecteurs

Terutaka TAMAI, Shigeru SAWADA, Yasuhiro HATTORI

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Résumé:

L'étain et ses alliages ont été utilisés pour le placage de contacts électriques dans des conditions de faible puissance électrique. En particulier, les contacts étamés sont largement utilisés comme contacts de connecteur dans les applications automobiles et comme contacts de fermeture dans les commutateurs à clavier. Dans la relation entre la résistance de contact (R) et la charge de contact (W) pour l'étain massif et plaqué, des singularités ont été trouvées. Les théories antérieures et bien connues sur la déformation des interfaces de contact ne peuvent expliquer ces singularités. Dans cette étude, pour clarifier ces singularités et obtenir un modèle de contact expliquant ce phénomène, des traces de contact pour la charge de contact ont été examinées par SEM et STM. Les images microscopiques obtenues indiquaient un empilement à la périphérie de la zone de contact pour l'étain solide et plaqué. Dans ce cas, la configuration de contact comprenait une sonde en platine avec une surface de pointe hémisphérique et une surface plate en étain pour les solides et les plaqués. Lorsque la sonde a été chargée, cette pointe de la sonde s'est enfoncée dans la surface molle de l'étain en raison de sa dureté inférieure. Dans le cas d'étain solide, l'enfoncement de la surface de la sonde dans la surface de l'étain provoque un empilement autour de la périphérie de la trace de contact. Dans ce processus de déformation, étant donné que la périphérie de l'indentation de la zone de contact échancrée a fortement glissé contre la surface de la sonde en platine lors de l'application d'une charge de contact, la résistance de contact a rapidement diminué avec la charge. Dans ce cas, la partie centrale de la véritable zone de contact n’a pas été affectée mécaniquement ; ainsi, le film superficiel sur la partie inférieure de la surface plane déformée ne s'est pas brisé mécaniquement. En revanche, dans le cas d'une surface étamée, un empilement similaire s'est produit ; cependant, cela s'accompagnait d'une diffusion et d'une séparation des grains de cristaux d'étain de la surface. À la suite de ce processus, une diminution de la résistance de contact similaire à celle de l’étain solide s’est produite. Étant donné que l’empilement de la surface de contact est un processus très important dans l’application des connecteurs, les caractéristiques inhabituelles mentionnées ci-dessus ont été clarifiées dans cette étude.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E93-C No.5 pp.670-677
Date de publication
2010/05/01
Publicisé
ISSN en ligne
1745-1353
DOI
10.1587/transele.E93.C.670
Type de manuscrit
PAPER
Catégories
Appareils et composants électromécaniques

Auteurs

Mots-clés

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